JP5133266B2 - Transparent screen displaying images that can only be seen from one direction - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置に関し、特に表示装置の片側からしか画像が見えない透明な表示装置に関する。   The present invention relates to a display device, and more particularly to a transparent display device in which an image is visible only from one side of the display device.

一般的に言えば、広告は、特定のスポンサーによる商品、サービス、会社及びアイデアの有料の宣伝活動である。建造物側面上の広告は、２０世紀初期には米国ではありふれたものであった。４３番街のタイムズスクエアの NASDAQ Market Site の NASDAQ の看板は、１つの現代の事例である。２０００年１月に公開され、建造費は３７００万ドル掛かっている。この看板は、高さ１２０フィートで、世界最大のＬＥＤ表示装置である。NASDAQは、この広告用のスペースを借りるのに毎年２００万ドル以上を支払っている。この看板は他の宣伝形態で作り出されるものを遙かに凌駕する数の「印象」を作り出すので、これは、広告では良い取引だと実際には考えられている。しかしながら、建造物側面上の広告は、これがなければ建造物の窓に使うことのできる空間を覆ってしまうことになる。   Generally speaking, an advertisement is a paid promotional activity for goods, services, companies and ideas by a particular sponsor. Advertising on the side of buildings was common in the United States in the early 20th century. The NASDAQ signboard on the NASDAQ Market Site in Times Square on 43rd Avenue is a modern example. Published in January 2000, the construction costs $ 37 million. This signboard is 120 feet high and is the world's largest LED display. NASDAQ pays over $ 2 million annually to rent this advertising space. This sign is actually considered a good deal in advertising because it creates a number of “impressions” that far outweigh those produced by other forms of advertising. However, advertisements on the side of the building will cover the space that can be used for building windows without it.

したがって、広告スペースに窓を設けることのできる建造物側面上の広告を提供することが必要とされている。   Therefore, there is a need to provide advertisements on the side of a building that can be provided with windows in the advertising space.

本発明の１つの実施形態では、表示システムは、投影スクリーンと投影機を含んでいる。投影スクリーンは、偏光板と透明なスクリーンの間にリターダを含んでいる。投影機は、偏光板とリターダ板を通して透明なスクリーン上に画像を投影する。画像は、透明なスクリーンの第１の側からは見えるが、リターダ板を二度通過する光は偏光板によって遮断されるため、透明なスクリーンの第２の側からは見えない。この様に、投影スクリーンは、透明なスクリーンの第２の側にいる人の注意を画像によって乱すことはなく、第２の側にいる人には投影スクリーンを通して外が見えるようにしている。   In one embodiment of the invention, the display system includes a projection screen and a projector. The projection screen includes a retarder between the polarizing plate and the transparent screen. The projector projects an image on a transparent screen through a polarizing plate and a retarder plate. The image is visible from the first side of the transparent screen, but the light that passes twice through the retarder plate is blocked by the polarizer and is not visible from the second side of the transparent screen. In this way, the projection screen does not disturb the attention of the person on the second side of the transparent screen with the image, so that the person on the second side can see through the projection screen.

各図を通して、同じ参照番号は、同様又は同一の要素を示している。
図１は、本発明の或る実施形態における背面投影式の透明な表示システム１００を示している。システム１００は、投影スクリーン１０４に向けて画像「Ｑ」を生成する投影機１０２を含んでいる。投影機１０２は、液晶表示（ＬＣＤ）投影機でも、デジタル光処理（ＤＬＰ）投影機でも、レーザー投影機でも、何らかの他の投影装置でもよい。用途次第で、画像「Ｑ」は、静止画像でも、静止画像のスライドでも、ビデオ映像でもよい。 Throughout the figures, the same reference numerals indicate similar or identical elements.
FIG. 1 illustrates a rear projection transparent display system 100 in one embodiment of the invention. System 100 includes a projector 102 that produces an image “Q” toward a projection screen 104. Projector 102 may be a liquid crystal display (LCD) projector, a digital light processing (DLP) projector, a laser projector, or some other projection device. Depending on the application, the image “Q” may be a still image, a slide of a still image, or a video image.

投影スクリーン１０４は、偏光板１０６と、リターダ板１０８と、透明なスクリーン１１０を含んでいる。偏光板１０６とリターダ板１０８と透明なスクリーン１１０は、間隔を空けて示しているが、互いの上に直接取り付けてもよい。画像Ｑは、投影機１０２から偏光板１０６を貫いて伝播する。偏光板１０６を通過した後、画像Ｑは、偏向光のみを有している。或る実施形態では、偏光板１０６は線形偏光板であり、画像Ｑは、第１の方向１１２に沿って整列した線形偏向光のみを有している。偏光板１０６は、吸収、散乱、又は屈折によって光を偏光する。或る実施形態では、偏光板１０６は、線形偏光フィルムを貼ったガラスパネルである。或いは、偏光板１０６は、偏光材料で作られている。   The projection screen 104 includes a polarizing plate 106, a retarder plate 108, and a transparent screen 110. The polarizing plate 106, the retarder plate 108 and the transparent screen 110 are shown spaced apart, but may be mounted directly on top of each other. The image Q propagates from the projector 102 through the polarizing plate 106. After passing through the polarizing plate 106, the image Q has only polarized light. In some embodiments, the polarizer 106 is a linear polarizer, and the image Q has only linearly polarized light aligned along the first direction 112. The polarizing plate 106 polarizes light by absorption, scattering, or refraction. In some embodiments, the polarizing plate 106 is a glass panel with a linear polarizing film attached. Alternatively, the polarizing plate 106 is made of a polarizing material.

画像Ｑは、次いでリターダ板１０８を通過して伝播し、透明なスクリーン１１０に当たる。或る実施形態では、リターダ板１０８は、四分の一波長板である。画像Ｑは、透明なスクリーン１１０に当たると、スクリーンの両側で見えるようになる。或る実施形態では、透明なスクリーン１００は、ドイツの G+B pronova GmbH 製の HoloPro（商標）、デンマークの dnp Denmark 製の Holo Screen 又はカリフォルニア州ロサンゼルスの Laser Magic 製の TransScreen の様な、透明な拡散スクリーンである。   The image Q then propagates through the retarder plate 108 and strikes the transparent screen 110. In some embodiments, the retarder plate 108 is a quarter wave plate. When the image Q hits the transparent screen 110, it becomes visible on both sides of the screen. In some embodiments, the transparent screen 100 is a transparent screen, such as HoloPro ™ from G + B pronova GmbH, Germany, Holo Screen from dnp Denmark, Denmark, or TransScreen from Laser Magic, Los Angeles, California. Diffusion screen.

透明なスクリーン１００から反射してリターダ板１０８を通る光は、全て、第１の方向とは直角な第２の方向に沿って線形に偏光され、したがって、、偏光板１０６によって遮断される。その結果、画像Ｑは、投影スクリーン１０４の一方の側からは見えるが、投影スクリーン１０４の他方の側からは見えなくなる。   All of the light reflected from the transparent screen 100 and passing through the retarder plate 108 is linearly polarized along a second direction perpendicular to the first direction and is therefore blocked by the polarizer 106. As a result, the image Q is visible from one side of the projection screen 104 but is not visible from the other side of the projection screen 104.

或る実施形態では、投影スクリーン１０４は、建造物の側面に設けられた窓又はガラス製の扉である。而して、建造物の外側の人１１４には、投影スクリーン１０４上の画像Ｑが見えるが、建造物の内側にいる人１１６には、投影スクリーン１０４上の画像Ｑが見えない。これによって、人１１６は、画像Ｑによって注意を乱されることはなく、同時に、非偏向光によって照らされた、対象物「Ａ＋」の様な投影スクリーン１０４の外側の対象物を見ることができる。   In some embodiments, the projection screen 104 is a window or glass door provided on the side of the building. Thus, the person 114 outside the building can see the image Q on the projection screen 104, but the person 116 inside the building cannot see the image Q on the projection screen 104. This allows the person 116 to be undisturbed by the image Q and at the same time see an object outside the projection screen 104, such as the object “A +”, illuminated by unpolarized light. .

システム１００では、人１１６に、小さな画像Ｑが投影スクリーン１０４上に見えることもある。これは、投影機１０２が画像を非偏向光で投影し、それが部分的には偏光板１０６を透過し、部分的には偏光板１０６によって反射される時に起こる。小さな反射画像Ｑは、偏光方向１１２に沿って整列した光で画像を作るＬＣＤ投影機１０２を使用することによって回避することができる。代わりに、偏光方向１１２を有する追加の偏光板１１８を投影機１０２のレンズの前又は上に置いてもよい。   In the system 100, the person 116 may see a small image Q on the projection screen 104. This occurs when the projector 102 projects an image with unpolarized light that is partially transmitted through the polarizer 106 and partially reflected by the polarizer 106. Small reflected images Q can be avoided by using an LCD projector 102 that produces an image with light aligned along the polarization direction 112. Alternatively, an additional polarizer 118 having a polarization direction 112 may be placed in front of or on the projector 102 lens.

線形偏光板と四分の一波長板に上で具体的に触れたが、偏光板１０６とリターダ１０８は、偏光板１０６が、リターダ１０８を２度通過した画像Ｑからの反射光を全て遮断する限りにおいて、異なる偏光特性を有していてもよい。   The linear polarizing plate and the quarter-wave plate have been specifically mentioned above, but the polarizing plate 106 and the retarder 108 block all the reflected light from the image Q that the polarizing plate 106 has passed through the retarder 108 twice. As long as it has different polarization properties.

図２は、本発明の或る実施形態における透明な表示システム２００を示している。表示システム２００は、透明な表示装置２０２と、偏光板２０４を有している。透明な表示装置２０２と偏光板２０４は、間隔を空けて示しているが、互いの上に直接取り付けてもよい。   FIG. 2 illustrates a transparent display system 200 in an embodiment of the invention. The display system 200 includes a transparent display device 202 and a polarizing plate 204. Although the transparent display device 202 and the polarizing plate 204 are shown spaced apart, they may be mounted directly on top of each other.

透明な表示装置２０２は、表示装置の両側から見える画像「Ｒ」を生成する透明なスクリーンを有している。画像「Ｒ」は、透明な表示装置２０２の両側から伝播する偏向光で構成されている。用途次第で、画像Ｒは、静止画像でも、静止画像のスライドでも、ビデオ映像でもよい。   The transparent display device 202 has a transparent screen that generates an image “R” visible from both sides of the display device. The image “R” is composed of polarized light propagating from both sides of the transparent display device 202. Depending on the application, the image R may be a still image, a slide of a still image, or a video image.

或る実施形態では、透明な表示装置２０２は、線形偏向光を放射する透明な有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示装置である。図３は、ＯＬＥＤ表示装置２０２が、透明な基板３０８上の透明なカソード３０４と透明なアノード３０６の間に挟まれた有機発光層３０２で構成されていることを示している。透明なＯＬＥＤ表示装置の一例は、ニュージャージー州ユーイングの Universal Display Corporation 製の TOLED（商標）である。線形偏向光を放射するため、方向層３１０がアノード３０２の上に形成され、次いで発光層３０２が方向層３１０の上に形成される。偏向光を放射する有機ＯＬＥＤの一例は、Lauhof 他「Polarized Emission of PPV Oligonomer」２００５年ドイツ液晶協会の協議会、に説明されている。   In some embodiments, the transparent display 202 is a transparent organic light emitting diode (OLED) display that emits linearly polarized light. FIG. 3 shows that the OLED display device 202 is composed of an organic light emitting layer 302 sandwiched between a transparent cathode 304 and a transparent anode 306 on a transparent substrate 308. An example of a transparent OLED display is TOLED ™ from Universal Display Corporation of Ewing, New Jersey. A direction layer 310 is formed on the anode 302 and then a light emitting layer 302 is formed on the direction layer 310 to emit linearly polarized light. An example of an organic OLED that emits polarized light is described in Lauhof et al. "Polarized Emission of PPV Oligonomer" 2005 German Liquid Crystal Society Council.

図２に戻るが、画像Ｒの線形偏向光の一部は、透明な表示装置２０２から偏光板２０４へと伝播し、偏光板２０４は、線形偏向光がそれ以上進むのを妨げる。而して、画像Ｒは、表示システム２００の一方の側からは見えるが、表示システム２００の他方の側からは見えなくなる。偏光板２０４は、光を、吸収、散乱、及び屈折によって偏光する。或る実施形態では、偏光板２０４は線形偏光フィルムを貼ったガラスパネルである。或いは、偏光板２０４は、偏光材料で作られている。   Returning to FIG. 2, some of the linearly polarized light of the image R propagates from the transparent display device 202 to the polarizing plate 204, which prevents the linearly polarized light from traveling further. Thus, the image R is visible from one side of the display system 200 but is not visible from the other side of the display system 200. The polarizing plate 204 polarizes light by absorption, scattering, and refraction. In some embodiments, the polarizing plate 204 is a glass panel with a linear polarizing film attached. Alternatively, the polarizing plate 204 is made of a polarizing material.

或る実施形態では、表示システム２００は、建造物の側面に設けられた窓又はガラス製の扉の一部である。而して、建造物の外側の人２０６には、表示システム２００上の画像Ｒが見えるが、建造物の内側にいる人２０８には、表示システム２００上の画像Ｒが見えない。これによって、人２０８は、画像Ｒによって注意を乱されることはなく、同時に、非偏向光によって照らされた、対象物「Ａ＋」の様な表示システム２００の外側の対象物を見ることができる。   In some embodiments, display system 200 is part of a window or glass door provided on the side of a building. Thus, the person 206 outside the building can see the image R on the display system 200, but the person 208 inside the building cannot see the image R on the display system 200. This allows the person 208 to be undisturbed by the image R and at the same time see an object outside the display system 200, such as the object “A +”, illuminated by unpolarized light. .

或る実施形態では、一方向可視フィルム２１０が、透明な表示装置２０２と偏光板２０４の間に挿入されている。一方向可視フィルム２１０によって、人２０８には表示システム２００を通して外が見みえるが、人２０６には表示システム２００を通して建造物の中が見えることはない。或る実施形態では、一方向可視フィルム２１０は、透明な表示装置２０２に面する側には明るい色（例えば、白）、偏光板２０４に面する側には暗い色（例えば、黒）を有する有孔フィルムである。   In some embodiments, a unidirectional visible film 210 is inserted between the transparent display device 202 and the polarizing plate 204. The one-way visible film 210 allows the person 208 to see the outside through the display system 200, but the person 206 does not see the inside of the building through the display system 200. In some embodiments, the unidirectional visible film 210 has a bright color (eg, white) on the side facing the transparent display 202 and a dark color (eg, black) on the side facing the polarizer 204. It is a perforated film.

図４は、本発明の１つの実施形態における透明な表示システム４００を示している。システム４００は、不透明な発光画素４０４と透明な非発光画素４０６が交互に配置されているパターンを有するスクリーン４０２を含んでいる。したがって、スクリーン４０２は、光が透明な非発光画素４０６を通過できるので、少なくとも半透明には見える。   FIG. 4 illustrates a transparent display system 400 in one embodiment of the invention. The system 400 includes a screen 402 having a pattern in which opaque luminescent pixels 404 and transparent non-luminescent pixels 406 are alternately arranged. Thus, the screen 402 appears at least translucent because light can pass through the transparent non-emitting pixels 406.

不透明な発光画素４０４と透明な非発光画素４０６のパターンは、スクリーン４０２が半透明に見えるように両者が均等に分布している限りにおいて、変更することができる。或る実施形態では、このパターンは、不透明な発光画素４０４と透明な非発光画素４０６の線が交互に配置されて構成されている。或いは、図５に示すように、このパターンは、不透明な発光画素４０４に透明な非発光画素４０６を散在させて構成されている。   The pattern of the opaque light emitting pixels 404 and the transparent non-light emitting pixels 406 can be changed as long as they are evenly distributed so that the screen 402 looks translucent. In some embodiments, the pattern is composed of alternating lines of opaque luminescent pixels 404 and transparent non-luminescent pixels 406. Alternatively, as shown in FIG. 5, this pattern is configured by scattering opaque non-light emitting pixels 406 in opaque light emitting pixels 404.

或る実施形態では、不透明な発光画素４０４は、透明なカソードとアノード及び不透明な基板を有するＯＬＥＤ画素である。透明なカソードとアノードは、これらの導線が透明な非発光画素を横切ってそれらの透明性を妨げることなく走ることができるようにするために必要である。不透明な基板は、ＯＬＥＤ画素がスクリーン４０２の一方の側でのみ光を送ることができるようにするために必要である。或る実施形態では、透明な非発光画素４０６は、透明な基板を有し発光層を欠いているダミーのＯＬＥＤ画素に過ぎない。   In some embodiments, the opaque light emitting pixel 404 is an OLED pixel having a transparent cathode and anode and an opaque substrate. Transparent cathodes and anodes are necessary to allow these leads to run across transparent non-luminescent pixels without disturbing their transparency. An opaque substrate is necessary so that the OLED pixels can only send light on one side of the screen 402. In some embodiments, the transparent non-emitting pixels 406 are simply dummy OLED pixels that have a transparent substrate and lack a light emitting layer.

開示している実施形態の特徴をこの他様々に改造し組み合わせたものも、本発明の範囲内にある。多種多様な実施形態が、特許請求の範囲によって包含されている。   Various other modifications and combinations of the features of the disclosed embodiments are within the scope of the present invention. A wide variety of embodiments are encompassed by the claims.

本発明の或る実施形態における背面投影式の透明な表示装置を示している。1 illustrates a rear projection transparent display device in an embodiment of the present invention. 本発明の或る実施形態における透明な表示システムを示している。1 illustrates a transparent display system in an embodiment of the present invention. 本発明の或る実施形態による、偏向光を放射する透明な有機発光ダイオードを示している。FIG. 2 illustrates a transparent organic light emitting diode that emits polarized light, in accordance with an embodiment of the present invention. 本発明の或る実施形態による透明な表示システムを示している。1 illustrates a transparent display system according to an embodiment of the present invention. 本発明の或る実施形態による図４の透明な表示装置の代替画素を示している。Fig. 5 illustrates an alternative pixel of the transparent display device of Fig. 4 according to an embodiment of the invention.

Claims (13)

一方向に透過的なディスプレイシステムであって、
第１の側及び第２の側から偏光した画像を能動的に発する透過的なディスプレイと、
該透過的なディスプレイの前記第１の側に設けられた偏光板であって、該偏光板に到達する前記偏光した画像からの光を実質的に遮って、該偏光した画像が実質的に前記透過的なディスプレイの前記第２の側からのみ見えるようになっている、偏光板と、
を具備し、
前記偏光板の側にいる人は、前記偏光した画像を見ることなく当該一方向に透過的なディスプレイシステムを通して見るようになっており、前記透過的なディスプレイの側にいる別の人は、前記偏光した画像を見るようになっている、
ことを特徴とするシステム。A unidirectionally transparent display system,
A transmissive display that actively emits polarized images from the first side and the second side;
A polarizing plate provided on the first side of the transmissive display, substantially blocking light from the polarized image reaching the polarizing plate, wherein the polarized image is substantially A polarizing plate, visible only from the second side of the transparent display;
Comprising
A person on the side of the polarizing plate is allowed to see through the unidirectionally transparent display system without seeing the polarized image, and another person on the side of the transparent display Seeing polarized images,
A system characterized by that. 前記偏光板が前記透過的なディスプレイの前記第１の側に取り付けられる、請求項１に記載のシステム。  The system of claim 1, wherein the polarizer is attached to the first side of the transmissive display. 前記透過的なディスプレイが偏光した光を発する透明な有機発光ダイオードディスプレイである、請求項１に記載のシステム。  The system of claim 1, wherein the transparent display is a transparent organic light emitting diode display that emits polarized light. 前記偏光板が偏光フィルムを含む、請求項１に記載のシステム。  The system of claim 1, wherein the polarizing plate comprises a polarizing film. 前記透過的なディスプレイが透明な有機発光ダイオードディスプレイであり、前記偏光板が偏光フィルムを含む、請求項１に記載のシステム。  The system of claim 1, wherein the transmissive display is a transparent organic light emitting diode display and the polarizing plate comprises a polarizing film. 前記透過的なディスプレイと前記偏光板との間にある一方向可視フィルムをさらに具備し、
該一方向可視フィルムは、前記偏光板の側にいる人に対しては当該一方向に透過的なディスプレイシステムを通して見ることを可能にするが、前記透過的なディスプレイの側にいる別の人に対しては当該一方向に透過的なディスプレイシステムを通して見ることができないようにする、請求項１に記載のシステム。Further comprising a unidirectional visible film between the transparent display and the polarizing plate;
The one-way visible film allows a person on the side of the polarizing plate to see through the one-way transmissive display system, but to another person on the side of the transmissive display. The system of claim 1, wherein the system is not visible through the one-way transmissive display system. 前記一方向可視フィルムが、前記透過的なディスプレイに面する明るい側と、前記偏光板に面する暗い側と、を有する有孔フィルムを具備する、請求項６に記載のシステム。  The system of claim 6, wherein the unidirectional visible film comprises a perforated film having a bright side facing the transparent display and a dark side facing the polarizing plate. 一方向に透過的なディスプレイシステムを提供する方法であって、
透過的なディスプレイの第１の側及び第２の側から偏光した画像を能動的に発する段階と、
前記透過的なディスプレイの前記第１の側において偏光板を用いて、前記偏光した画像からの光を遮って、該偏光した光が実質的に前記透過的なディスプレイの前記第２の側からのみ見えるようにする段階と、
を含み、
前記偏光板の側にいる人は、前記偏光した画像を見ることなく当該一方向に透過的なディスプレイシステムを通して見るようになっており、前記透過的なディスプレイの側にいる別の人は、前記偏光した画像を見るようになっている、
ことを特徴とする方法。A method for providing a unidirectionally transparent display system comprising:
Actively emitting polarized images from the first and second sides of the transmissive display;
A polarizing plate is used on the first side of the transmissive display to block light from the polarized image so that the polarized light is substantially only from the second side of the transmissive display. To make it visible,
Including
A person on the side of the polarizing plate is allowed to see through the unidirectionally transparent display system without seeing the polarized image, and another person on the side of the transparent display Seeing polarized images,
A method characterized by that. 前記透過的なディスプレイが偏光した光を発する透明な有機発光ダイオードディスプレイである、請求項８に記載の方法。9. The method of claim 8, wherein the transparent display is a transparent organic light emitting diode display that emits polarized light. 前記偏光板が偏光フィルムを含む、請求項８に記載の方法。  The method according to claim 8, wherein the polarizing plate comprises a polarizing film. 前記透過的なディスプレイが透明な有機発光ダイオードディスプレイであり、前記偏光板が偏光フィルムを含む、請求項８に記載の方法。  The method of claim 8, wherein the transparent display is a transparent organic light emitting diode display and the polarizing plate comprises a polarizing film. 前記透過的なディスプレイと前記偏光板との間に一方向可視フィルムを配置することによって、一方向からのみ見えるようにする段階をさらに含み、
前記一方向可視フィルムは、前記偏光板の側にいる人に対しては当該一方向に透過的なディスプレイシステムを通して見ることを可能にするが、前記透過的なディスプレイの側にいる別の人に対しては当該一方向に透過的なディスプレイシステムを通して見ることができないようにする、請求項８に記載の方法。Further comprising placing a unidirectional visible film between the transmissive display and the polarizing plate so as to be visible only from one direction;
The one-way visible film allows a person on the side of the polarizing plate to see through a display system that is transparent in the one direction, but to another person on the side of the transparent display. 9. The method of claim 8, wherein the method is not visible through the one-way transparent display system. 前記一方向可視フィルムが、前記透過的なディスプレイに面する明るい側と前記偏光板に面する暗い側とを有する有孔フィルムを備える、請求項１２に記載の方法。  13. The method of claim 12, wherein the unidirectional visible film comprises a perforated film having a bright side facing the transparent display and a dark side facing the polarizing plate.
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